JPH11204949A - 電子機器筐体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器筐体構造に関し、電子機器の効率的
な冷却を目的とする。 【解決手段】 本発明の電子機器筐体構造は、金属部
材及び樹脂部材を用いて構成された電子機器筐体構造に
おいて、相異なる少なくとも２方向に連続して設けられ
た複数の独立した開口部を有し樹脂材料からなる網目状
体10が、前記金属部材（筐体アルミ部８）の表面の少な
くとも一部に形成されて、または、相異なる少なくとも
２方向に連続して設けられた複数の独立した樹脂材料か
らなる突起が、前記金属部材の表面の少なくとも一部に
形成されて実現される。本発明には、前記網目状体また
は前記突起が、エラストマーを含む樹脂材料を用いて成
形されたもの、前記網目状体または前記突起が、前記金
属部材に対して鋭角で交わる断面形状を有するもの、お
よび、前記網目状体が、前記金属部材に接触する面と異
なる面に小突起を有するものを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパーソナル
コンピュータなどの電子機器の筐体構造に係り、特に内
部に収納された半導体部品等の電子部品から発生する熱
を効率よく外部に放出することができる電子機器筐体構
造に関する。

【０００２】近年、電子機器の小型化、軽量化、高機能
化に対する要求が高まり、プリント配線板上の単位面積
当たりに実装される電子部品の数は増加し、またＣＰＵ
などの電子部品一つ当たりの発熱量も増加しているため
単位面積当たりのプリント配線板が発する熱量はますま
す増加している。

【０００３】このため、内部発熱を筐体外へ放熱し、電
子機器内のこれらのプリント配線板や電子部品を効果的
に冷却する方法および構造は、電子機器の信頼性や安定
した動作を確保するうえで重要な要素に成ってきてい
る。

【０００４】

【従来の技術】ノートパソコンに代表される携帯型電子
機器においても、高速ＣＰＵの搭載が主流になりつつあ
る。このため、省電力のチップにおいても最大発熱量は
大きく（例えば、６．５Ｗ）、装置の小型高密度化によ
る熱密度も上昇傾向にあり、パソコンの冷却は重要な課
題の一つとなっている。従来の電子機器の代表的冷却手
段としては、ファン、放熱フィン、ヒートパイプ、ヒー
トシンク、ソフトによるクロック数の低減がある。

【０００５】強制対流を発生させて冷却するファンは最
も有効な手段の一つであるが、電源が必要であり、騒音
と耐衝撃性等に問題があるに加えて、空気の流路の確保
が最も重要である。ところが、装置の小型化によって、
筐体とプリント板間、各部品間距離が小さくなり、ファ
ンを駆動させても空気の流動が発生しない現象がおきて
いる。

【０００６】放熱フィンは対流下で最も放熱効果が大き
いため、筐体外部に設置することが好ましい。しかし、
その場合フィンが高温になるため手を触れないように注
意する必要があり、また外観が悪くなり、デザイン上の
制約も加わる。

【０００７】ヒートパイプおよびヒートシンクの両者を
組み合わせて使用することで、熱拡散を図る冷却方法
は、多くのノートパソコンで用いられており、有効な手
段の一つである。しかし、熱密度の上昇により、熱を拡
散できる部分が減少したり、ＨＤＤ、ＰＣＭＣＩＡカー
ド等の低発熱量部品へ伝熱し、それらの部品の温度上昇
を引き起こす等の問題が起こっている。

【０００８】上記のような手段に加えて、金属筐体の使
用および樹脂筐体をベースに一部を金属化した筐体（例
えば、特願平６−４７３０出願の発明）の適用が行われ
るようになっている。上記金属筐体等は内部で発生した
熱の均熱化及び筐体表面からの放射の向上効果により、
樹脂筐体と比較して冷却効果が高い。この場合、高い冷
却効果を得るためには、筐体表面温度は高いほうがよ
い。しかし、筐体表面温度が高い（例えば、４５°Ｃ以
上である）ことは、ひざの上で長時間使用する使用者に
とって快適とは言えない。そこで、電子機器、主にノー
トパソコンにおいては、部品のレイアウトと冷却部品の
配置が、筐体表面温度を必要以上に高くせず効果的な冷
却を行うための課題になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、使用者
が電子機器をひざの上で長時間快適に使用するために、
電子機器表面の温度を一定値以下に下げ、かつ効果的に
冷却する手段が必要である。また、ひざの上で使用する
ことから、電子機器が滑りにくいと言う事も実用上重要
な要件である。

【００１０】本発明は、内部発熱を筐体に伝導させた場
合の筐体表面温度上昇を抑制するため、放熱の容易でか
つ何れの方向にも滑りにくい表面形状を有する筐体構造
を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電子機器筐体構
造は、金属部材及び樹脂部材を用いて構成された電子機
器筐体構造において、相異なる少なくとも２方向に連続
して設けられた複数の独立した開口部を有し樹脂材料か
らなる網目状体が、前記金属部材の表面の少なくとも一
部に形成されて、または、相異なる少なくとも２方向に
連続して設けられた複数の独立した樹脂材料からなる突
起が、前記金属部材の表面の少なくとも一部に形成され
て実現される。なお、前記材料を網目状体および突起の
材料としては、電子機器表面の温度を一定値以下に下
げ、かつ効果的に冷却するのに適当な材料として樹脂材
料を用いたが、樹脂材料と同等の熱伝動性を有する材料
によってもよい。

【００１２】本発明には、前記網目状体または前記突起
が、エラストマーを含む樹脂材料を用いて成形されたも
の、前記網目状体または前記突起が、前記金属部材に対
して鋭角で交わる断面形状を有するもの、および、前記
網目状体が、前記金属部材に接触する面と異なる面に小
突起を有するものを含む。

【００１３】

【発明の実施の形態】第１の実施例について、図１およ
び図２を用いて説明する。図１は、実施対象機器の例示
図であり、例えば本発明を適用する携帯用電子機器であ
るＡ４サイズのノートパソコンを示す。このノートパソ
コンは、樹脂筐体をベースとして筐体の一部分にアルミ
を組み込んだ筐体（以下、ハイブリッド筐体１と記す）
に、プリント基板、ＦＤＤ２、ＣＤ３、バッテリ４等が
組み込まれている。プリント基板は、ＣＰＵ５を実装し
たサブボード６とメインボード７とからなり、両者はコ
ネクタにより接続された構造とする。ハイブリッド筐体
１における放熱部である筐体アルミ部８は筐体の底面の
一部とし、その底面で外気と接する構造である。その放
熱方法は最も発熱の大きいＣＰＵ５を搭載したサブボー
ド６からハイブリッド筐体１へ熱を伝熱し、ハイブリッ
ド筐体１より外気に放熱する。

【００１４】図２の放熱面の部分拡大図Ａは、図１の筐
体アルミ部８の表面に網目状体を形成した場合の網目状
体の詳細を示すものである。網目状体の形成は、貼り合
わせ（後付け）、インモールド形成（同時形成）の何れ
によっても可能である。本実施例では、熱を伝熱する際
に熱集中を防ぎ、電子機器の表面温度規格（例えば、金
属面については、２５°Ｃ雰囲気において４５°Ｃ以
下、樹脂面については、２５°Ｃ雰囲気において５０°
Ｃ以下）を満足するため、図２に示すように、ハイブリ
ッド筐体の筐体アルミ部８の表面に網目状体10を樹脂で
形成した。

【００１５】本実施例の網目状体10は、断面の形状を幅
３mm、高さ（すなわち、筐体アルミ部に接触する面とそ
れに対向する面の間の寸法）０．８mmの長方形を成すよ
うに形成した。筐体アルミ部８の表面に前記形状・寸法
で樹脂を用いて網目状体10を形成したハイブリッド筐体
１を用いたノートパソコン（すなわち、本発明を適用し
たノートパソコン）と、筐体アルミ部の表面に網目状体
を樹脂で形成していない従来のハイブリッド筐体を用い
たノートパソコン（すなわち、本発明を適用していない
ノートパソコン）を動作させ、両者の温度上昇を調べた
結果、本発明を適用したノートパソコンの筐体表面の平
均温度が４°Ｃ低いという結果が得られた。その結果、
電子機器の表面温度規格を容易にクリアでき、従来のハ
イブリッド筐体を用いたノートパソコンと比較して人が
手で触った場合の筐体表面の触感温度も低減できた。

【００１６】なお、前記形状の場合、幅が２〜６mm、高
さが０．３〜１．５mmの範囲において、良好な結果が得
られた。第２の実施例は、第１の実施例の網目状体の断
面形状が、金属部材に接触する部分に対して鋭角で交わ
る直線部分を有する形状の場合、言い換えると、網目状
体に斜面を設けた場合である。具体的形状・寸法は図４
に示す如く、実施例１における断面の形状を台形とした
ものである。この場合も、ノートパソコンを実際に動作
させ、その際の温度上昇を調べた結果、電子機器の内部
温度の低減及び電子機器の表面温度規格を容易にクリア
でき、従来のハイブリッド筐体製ノートパソコンと比較
して人が手で触った場合の筐体表面の触感温度も低減で
きた。具体的には、本発明を適用したノートパソコンの
筐体表面の平均温度が実施例１の場合より更に２°Ｃ低
下した。

【００１７】なお、この場合は斜面（本例では、底面に
対して６０°の傾斜をなす）を設けた結果、有効な放熱
面積が拡大したことによる。すなわち、斜面網目状体の
底面を除いた部分の表面積は、実施例１の場合のように
長方形断面の場合の方が大きいが、長方形断面の場合に
は、側面からの放射に熱線が対向する別の側面で受け止
められるため、側面からの放射が有効に作用しない嫌い
がある。本例のように斜面にすると、斜面からの放射は
別の面で受け止められることが少なくなるので、効率よ
い放射冷却が期待される。

【００１８】第３の実施例は、図３に示すように、実施
例１のノートパソコンにおいて、ハイブリッド筐体の筐
体アルミ部８の表面に網目状体を形成し、その交差して
いる部分に微少な小突起12をスチレン系エラストマを用
いて形成した場合である。この場合も、ノートパソコン
を実際に動作させ、その際の温度上昇を調べた。具体的
には、本発明を適用したノートパソコンの筐体表面の平
均温度が実施例２の場合より更に１°Ｃ低下した。人が
手で触った場合の筐体表面の触感温度も当然低減でき
た。

【００１９】以上３つの実施例の他に、図４に示した種
々の断面形状を有する網目状体、突起等を採用すること
により、更に多くの形態で本発明を適用することができ
る。上記３つの例においても、ノートパソコンのように
本発明が適用される電子機器の使用状態（設置状態）に
よって、一層適切な適用形態が存在する。例えば、膝の
上で用いるように空気の自然対流があまり期待できない
場合には、第１の実施例よりも第２の実施例のように、
空間への熱放射に有利な構成が有利であろう。

【００２０】また、強度面をも考慮に加えるとするなら
ば、座屈しにくい点からやはり第１の実施例よりも第２
の実施例のほうが有利であろう。さらに、第３の実施例
は、第１および第２の実施例に比べて表面の摩擦が大き
くなるため、滑りにくいという効果が期待される。

【００２１】網目状体および突起の形状については、そ
れぞれ図５および図６に種々の例を示した。図５は網目
状体の各種平面図であり、網目状体を金属部材の表面に
形成した一部分を示したものである。すなわち、網目状
体10は斜線を施した筐体アルミ部８の上に構成される。
図６は突起の各種平面図であり、突起を金属部材の表面
に形成した一部分を示したものである。すなわち、突起
11は斜線を施した筐体アルミ部８の上に構成される。

【００２２】網目状体および突起の材料については、使
用者に高温による不快感を与えない趣旨から樹脂材料が
選択されたが、樹脂材料に熱伝導の良好な金属材料を混
入したものを使用することにより、さらに上記効果が向
上するものと期待することが出来る。

【００２３】以上の説明では、表面の色に関しては特に
触れなかったが、黒体に近いものが有利であることは言
うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属筐体及び樹脂筐体をベースに一部を金属化した筐体
を用いた電子機器において、筐体表面に網目状体または
突起をエラストマーを含む樹脂で作成することにより筐
体表面の温度規格（４０°Ｃ雰囲気で９５°Ｃ以下）を
クリアでき、また人が手で触った場合の筐体表面の触感
温度も低減できた。更に、小突起を設けることにより耐
衝撃性の改善が期待できる。さらに、ひざの上で使用し
た場合に、何れの方向にも滑りにくく、安定した状態で
使用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施対象機器の例示図であり、一例として、
ノートパソコンの蓋を開いた状態の平面及び立面の断面
を示したものである。

【図２】 放熱面の部分拡大図Ａであり、網目状体を形
成した電子機器筐体の放熱部を拡大して示したものであ
る。

【図３】 放熱面の部分拡大図Ｂであり、網目状体に小
突起を更に形成した電子機器筐体の放熱部を拡大して示
したものである。

【図４】 放熱面の各種断面形状である。

【図５】 網目状体の各種平面図であり、網目状体を金
属部材の表面に形成した一部分を示したものである。

【図６】 突起の各種平面図であり、突起を金属部材の
表面に形成した一部分を示したものである。

【符号の説明】

１はハイブリッド筐体、 ２はＦＤＤ、 ３はＣＤ、 ４はバッテリ、 ５はＣＰＵ、 ６はサブボード、 ７はメインボード、 ８は筐体アルミ部、 10は網目状体、 11は突起、 12は小突起である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属部材及び樹脂部材を用いて構成され
   た電子機器筐体構造において、 相異なる少なくとも２方向に連続して設けられた複数の
   独立した開口部を有し樹脂材料からなる網目状体が、前
   記金属部材の表面の少なくとも一部に形成されてなるこ
   とを特徴とする電子機器筐体構造。
2. 【請求項２】 金属部材及び樹脂部材を用いて構成され
   た電子機器筐体構造において、 相異なる少なくとも２方向に連続して設けられた複数の
   独立した樹脂材料からなる突起が、前記金属部材の表面
   の少なくとも一部に形成されてなることを特徴とする電
   子機器筐体構造。
3. 【請求項３】 前記網目状体または前記突起は、エラス
   トマーを含む樹脂材料を用いて成形されたものであるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の電子機器筐体構
   造。
4. 【請求項４】 前記網目状体または前記突起は、前記金
   属部材に対して鋭角で交わる断面形状を有することを特
   徴とする請求項１または２記載の電子機器筐体構造。
5. 【請求項５】 前記網目状体は、前記金属部材に接触す
   る面と異なる面に小突起を有するものであることを特徴
   とする請求項１記載の電子機器筐体構造。